Гидравлические регуляторы расхода – Регуляторы расхода рабочей жидкости для гидроприводов мобильных машин (Часть 1)
Регуляторы расхода рабочей жидкости для гидроприводов мобильных машин (Часть 1)
В. Васильченко, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник,
В. Соболев, руководитель технического отдела ЗАО «ГидраПак Холдинг»
Рабочие органы и исполнительные механизмы мобильных машин и механизмов с гидроприводом, применяемые в промышленном и гражданском строительстве, при ремонте и содержании дорог, в лесозаготовительном производстве, в коммунальном хозяйстве и т. д., приводятся в движение гидроцилиндрами или гидромоторами.
Управление расходом рабочей жидкости
Для изменения скорости движения штоков гидроцилиндров двустороннего действия или частоты вращения приводных валов реверсивных гидромоторов применяют гидроаппараты, управляющие расходом рабочей жидкости (РЖ), которые в зависимости от свойств разделяют на два основных конструктивных исполнения: дросселирующие и регулирующие.
Дросселирующие гидроаппараты предназначены для создания гидравлического сопротивления потоку путем дросселирования расхода РЖ, который в свою очередь зависит от потери давления. К дросселирующим гидроаппаратам относятся синхронизаторы расходов (делители и сумматоры потока) и гидродроссели нерегулируемые и регулируемые, в том числе с обратным клапаном или без него.
Регулирующие гидроаппараты предназначены для поддержания заданного значения расхода независимо от значений перепада давлений в подводимом и отводимом потоках РЖ. К регулирующим гидроаппаратам относятся регуляторы расхода двухлинейные с изменяемым расходом на выходе и со стабилизацией в зависимости от температуры РЖ и трехлинейные с изменяемым расходом на выходе со сливом избыточного расхода в другую гидролинию или в бак гидросистемы.
Большинство дросселирующих гидроаппаратов представляют собой местные гидравлические сопротивления, в которых изменение расхода зависит от площади проходного сечения вследствие потери давления Р из-за деформации потока РЖ.
Дроссельное регулирование
При дроссельном регулировании расхода (обычно в контурах с насосами постоянной подачи) скорость движения исполнительных механизмов регулируют, изменяя проходное сечение дросселей. В этом случае используются три основные схемы установки дросселя в гидросистеме: на входе, на выходе и в ответвлении (рис. 1).При анализе гидросистем установлено, что при дроссельном регулировании расход меняется в зависимости от давления, создаваемого внешней нагрузкой. Соответственно скорость исполнительного механизма и ΔР также зависит от внешней нагрузки и от формы и длины дросселирующей щели: конический дроссель, продольная канавка треугольной или прямоугольной формы, щелевой дроссель или кольцевой дроссель.
Дроссельные схемы регулирования скорости из-за больших потерь мощности малоэффективны, особенно при эксплуатации гидроприводов большой мощности. Однако дроссельное управление расходом проще и дешевле, поэтому для привода машин небольшой мощности или редко включаемого привода, например для плавного пуска и остановки машины, нередко применяют дроссельное регулирование, при котором часть РЖ сливается в бак, а ее энергия преобразуется в тепло, нагревая РЖ в гидросистеме.
На рис. 2, а, б показаны условное обозначение и продольные сечения двухлинейных регулируемых дросселей, предназначенных для встраивания в трубопроводы гидросистем.
Эти регулируемые дроссели с коническим запорным элементом патронного исполнения предназначены для регулирования расхода РЖ в обоих направлениях. Типичное применение – регулирование скорости движения штоков гидроцилиндров и частоты вращения гидромоторов. Дроссель регулируемый типа 2CR30 имеет встроенный обратный клапан, который свободно пропускает поток РЖ в одном направлении, но с дросселированием потока в обратном направлении. Вращением запорного элемента можно изменять проходное сечение дросселя и регулировать расход РЖ приблизительно пропорционально виткам резьбы, а также использовать дроссель как запорный клапан. На рис. 3 показаны условное обозначение и общие виды регулируемых дросселей с обратными клапанами.
Эти регулируемые дроссели применяют для дросселирования потока в одном направлении и свободного прохода потока в обратном направлении. Дроссели имеют два дросселирующих золотника с регулировочными винтами и два обратных клапана, встроенных в корпус. Поток РЖ от насоса проходит под низким давлением через обратный клапан от входного отверстия V к отверстию Р, соединяемому с гидродвигателем (см. графическое обозначение). Обратный поток РЖ от Р к V проходит при переменном дросселировании в зависимости от регулирования дросселирующим золотником. Примеры применения регулируемых дросселей в типовых гидравлических схемах приведены на рис. 4.
Регуляторы расхода
Эти устройства применяются для поддержания постоянного расхода независимо от изменения давления. Принцип работы регулятора расхода показан на рис. 5. Регулятор расхода состоит из следующих основных элементов: дозирующего дросселя 1 и компенсатора давления 2 с пружиной 3. Изменение температуры и соответственно вязкости РЖ изменяет перепад давления. Чтобы уменьшить влияние этих факторов, применяется специальная форма дросселирующей щели.
Тип регулятора расхода зависит от конструкции компенсатора давления. Если компенсатор давления расположен последовательно с дозирующим дросселем, гидроаппарат является двухлинейным регулятором расхода, если параллельно – трехлинейным регулятором расхода.
В двухлинейных регуляторах расхода дозирующий дроссель и компенсатор давления расположены последовательно. При этом компенсатор давления может располагаться перед дросселем на входе (рис. 6, а) или после него на выходе (рис. 6, б). На рис. 6, а видно, что управляющая А1 и дозирующая А2 дросселирующие щели расположены последовательно. Золотник компенсатора нагружен справа давлением Р2 и слева давлением Р3 и усилием пружины FF.
Перепад давления на регулируемом дросселе в двухлинейном регуляторе расхода является отношением усилия регулируемой пружины регулятора давления FF к торцовой площади золотника АК и не зависит от последовательности расположения компенсатора давления: перед дросселем или после него.
На рис. 7 показаны условное обозначение и принцип работы двухлинейного регулятора расхода с компенсатором давления на выходе. Из рис. 7, б видно, что дозирующий дроссель и компенсатор давления двухлинейного регулятора расхода расположены последовательно. Место расположения компенсатора давления (на входе или на выходе) в двухлинейных регуляторах расхода определяется конструктивными соображениями.
Рассмотрим особенности применения двухлинейных регуляторов расхода при дросселировании потока РЖ: на входе (первичное управление), на выходе (вторичное управление) и в ответвлении.
При управлении расходом РЖ на входе (см. рис. 1, а) регулятор расхода устанавливают в напорной гидролинии насоса после предохранительного клапана, перед гидродвигателем. Эта схема дросселирования рекомендуется для гидросистем, в которых регулируется скорость движения гидродвигателя, преодолевающего противодействующее усилие (положительное сопротивление). В этом случае перед регулятором расхода действует нагрузка, определяемая внешним сопротивлением на гидродвигателе.
Недостатком этой схемы является необходимость настройки предохранительного клапана, установленного перед регулятором расхода, на максимально возможное давление в гидродвигателе. В результате насос постоянно работает под максимальным давлением, даже когда гидродвигатель преодолевает небольшую нагрузку. Кроме этого потери мощности при дросселировании потока превращаются в нагрев РЖ, которую необходимо охлаждать для стабилизации теплового режима.
При управлении расходом РЖ на выходе (см. рис.1, б) регулятор расхода устанавливают на выходе из гидродвигателя перед баком. Такая схема управления расходом рекомендуется для гидросистем с попутной рабочей нагрузкой (отрицательной), которая стремится перемещать шток гидроцилиндра или вращать вал гидромотора быстрей, чем скорость потока РЖ, определяемая подачей насоса. Сохраняется основной недостаток схемы дросселирования – необходимость настройки предохранительного клапана на максимальное давление и воздействие максимального давления на уплотнительные элементы гидроцилиндра даже при холостом ходе, т. е. с более высоким уровнем трения.
При управлении расходом в ответвлении (см. рис. 1, в) регулятор устанавливают паралелльно гидродвигателю. В этой схеме регулятор ограничивает расход РЖ, поступающей в гидродвигатель, путем перепуска части потока, нагнетаемого насосом, в бак гидросистемы. Если рабочий орган доходит до упора, давление в гидросистеме ограничивается настройкой предохранительного клапана, и слив потока РЖ через клапан вновь преобразуется в нагрев.
Преимуществом этой схемы регулирования расхода является ограниченное рабочее давление, которое определяется внешней нагрузкой на рабочем органе или на исполнительном механизме. При этом меньше мощности преобразуется в нагрев РЖ, а выделяемое при дросселировании тепло отводится в бак гидросистемы.
Из приведенного выше сравнения дросселирующих и регулирующих гидроаппаратов управления расходом РЖ следует явное преимущество регуляторов расхода, которые представляют собой комбинацию дросселя с регулятором, поддерживающим постоянный перепад давления на дросселирующей щели.
В отличие от двухлинейных регуляторов расхода, дозирующие А2 и управляющие А1 отверстия в трехлинейных регуляторах расхода расположены не последовательно, а параллельно.
os1.ru
Регуляторы расхода рабочей жидкости для гидроприводов мобильных машин (Часть 2)
В. Васильченко, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник,
В. Соболев, руководитель технического отдела ЗАО «ГидраПак Холдинг»
Регуляторы расхода на российском рынке
Отечественные заводы в корпусном исполнении изготавливают, к сожалению, узкую номенклатуру регуляторов расхода на номинальный расход от 20 до 200 л/мин и давление от 6,3 до 20 МПа.
Они предназначены для эксплуатации в закрытых отапливаемых помещениях при температуре РЖ от +10 до +70 °С, тогда как многие зарубежные компании изготавливают и поставляют на российский рынок широкую номенклатуру регуляторов расхода для эксплуатации на открытом воздухе при температуре РЖ от –20 до +90 °С. По согласованию с поставщиком допускается применение при температуре РЖ до – 40 °С на гидравлическом масле МГ-15В (ТУ 38.101479-00).
- номинальный регулируемый расход РЖ – 0,9; 2,4; 8 и 16 л/мин;
- рабочее давление для регуляторов с расходом 0,9…4 л/ мин – 10 МПа, для регуляторов с расходом 6 и 16 л/мин – до 31,5 МПа;
- допускаемая температура РЖ – от –20 до +70 °С;
- оптимальный диапазон изменения вязкости РЖ – от 15 до 380 мм2/с;
- рекомендуемый класс чистоты РЖ – 13 по ГОСТ 17216–2001 (номинально 15 мкм).
Работа трехлинейного регулятора постоянного расхода
В трехлинейном регуляторе расхода (рис. 8) компенсатор давления регулирует перелив избыточной части потока РЖ через специальный канал в бак гидросистемы или в отдельную систему. Обычно в трехлинейный регулятор расхода встроен предохранительный клапан, ограничивающий максимальное давление. Так как избыточная часть потока РЖ сливается в бак, трехлинейный регулятор расхода может устанавливаться только в напорной гидролинии. При соединении отверстия управления с баком возможна разгрузка гидросистемы от давления. Давление на выходе из насоса превышает давление в гидродвигателе только на величину потерь давления Р2 – Р1 в дозирующем дросселе, тогда как в двухлинейном регуляторе расхода насос постоянно работает под максимальным давлением настройки предохранительного клапана. Следовательно, при использовании трехлинейного регулятора расхода существенно уменьшаются потери мощности, повышается к.п.д. гидропривода и снижается тепловыделение.
Модификации регуляторов расхода
Анализ применения гидрооборудования в гидросистемах зарубежных мобильных машин установил преимущественное применение регуляторов расхода для дистанционного управления скоростью рабочих орудий и исполнительных механизмов оператором из кабины. Это создает комфортные условия для оператора, существенно повышает производительность и качество выполняемых технологических операций. Технически более совершенное и экономически более эффективное управление скоростными режимами работы с помощью регуляторов расхода при наименьших потерях давления и мощности повышает к.п.д. гидропривода по сравнению с дроссельным регулированием.
Различные модификации регуляторов расхода двух- и трехлинейных исполнений с компенсацией давления могут выполнять дополнительные функции, так как имеют встроенный предохранительный клапан и двухпозиционный распределитель с электромагнитным управлением, выполняющий функции изменения направления потока, разгрузки гидросистемы от давления, а также использования канала Load Sensing (LS), «чувствующего» величину нагрузки, для управления расходом РЖ.
Для технически обоснованного применения гидроаппаратов, управляющих расходом, следует прежде всего понять принцип действия, а затем рассматривать рабочие параметры, конструктивные особенности и условия применения приоритетного регулятора потока, поскольку в нормальном режиме трехлинейные регуляторы с различными вариантами конструктивного исполнения работают одинаково.
На рис. 9 изображены двухлинейный регулятор расхода дросселирующего типа с компенсацией давления патронного исполнения и двухлинейный регулятор расхода корпусного исполнения. Избыток потока сливается через предохранительный клапан, установленный в гидросистеме.
На рис. 10 приведены два двухлинейных регулятора дросселирующего типа с реверсивным потоком патронного исполнения и корпусного исполнения. Пять аналогичных конструктивных исполнений регуляторов расхода изготавливают в корпусном исполнении c диапазоном регулируемого потока от 0 до 195 л/мин на максимальное давление 21 МПа.
На рис. 11 приведены трехлинейные регуляторы расхода в корпусном исполнении, обводного (переливного) типа: c переливом избытка потока РЖ в бак и серии c понижением давления при переливе избытка потока РЖ в бак. Диапазон регулируемого потока РЖ – от 25 до 195 л/мин, максимальное давление – 21 МПа.
Действие регулятора расхода
Величина регулируемого расхода и соответственно скорость выполнения рабочих операций исполнительных механизмов будут в значительной степени не зависимы от давления, создаваемого внешней нагрузкой. Если, например, используется регулирование расхода от установленной подачи шестеренным или аксиально-поршневым насосом, через регулятор расхода будет проходить созданный насосами поток РЖ, а избыточная часть потока РЖ будет направляться в бак через предохранительный клапан гидросистемы под установленным давлением (серия 2FB) или при рабочем давлении, определяемом настройкой пружины переливного золотника. Давление в напорной гидролинии должно быть примерно на 0,7 МПа выше, чем давление в гидросистеме, которое является рабочим давлением регулятора.
Входной поток РЖ, поступающий в отверстие Р1 регулятора (см. рис. 11), проходит через регулируемый канал, преодолевая силу пружины дросселирующего золотника, и выходит из отверстия регулируемого канала REG2. Перепад давления определяет величину усилия, действующего на торец переливного золотника, которое при заданном расходе перемещает переливной золотник. Золотник регулирует давление потока РЖ, проходящего через радиальные отверстия в направляющей втулке переливного золотника.
Чтобы обеспечивалось работоспособное состояние регулятора расхода, давление в сливной гидролинии в бак должно быть ниже, чем минимальное давление в гидролинии, регулирующей расход РЖ. Если давление в системе превышает установленное давление разгрузки, золотник, управляющий разгрузкой, открывает сливной канал Т в бак гидросистемы. Регулятор расхода будет направлять избыток РЖ в обводной (переливной) канал, чтобы постоянно поддерживать установленное давление управления потоком РЖ в обоих каналах и максимальное давление.
os1.ru
Гидравлические регуляторы расхода
При регулировании расхода подача насоса регулируется до заранее заданного значения. Для этого в потоке рабочей жидкости, подаваемой насосом, устанавливается измерительная диафрагма (например дроссель, пропорциональный гидрораспределитель и т.д.), перепад давлений на которой принимается как параметр регулирования.
Давление на входе в диафрагму подводится в левую торцовую полость регулирующего золотника и одновременно — в рабочую камеру малого установочного поршня.
Давление на выходе из диафрагмы, которое меньше, чем давление на входе, подводится с помощью трубопровода в правую торцовую полость регулирующего золотника (в пружинную полость регулятора).
На регулирующем золотнике, так же как и на установочных поршнях устанавливается равновесие сил.
В указанном на рисунке положении разность давлений (перепад давлений) на измерительной диафрагме соответствует усилию пружины регулятора.
Через дросселирующую кромку (X) регулятора постоянно сливается поток управления, поэтому в камере большого поршня создается определенное давление.
Статор удерживается в стабильном положении.
Если, например, увеличить проходное сечение диафрагмы. перепад давлений уменьшается.
Следовательно, пружина смещает регулирующий золотник в направлении закрытия дросселирующей кромки (X), и давление в камере большого поршня увеличивается.
Статор смещается в направлении увеличения эксцентриситета, и подача насоса возрастает.
Из-за увеличения потока в напорной линии увеличивается перепад давлений Ар на измерительной диафрагме вплоть до момента нового стабильного состояния.
Перепад давлений на измерительной диафрагме соответствует настраиваемому усилию пружины регулятора.
Регулятор давления и регулятор расхода могут иметь различные установочные механизмы (механический. гидравлический или электрический).
Комбинация из регуляторов давления и расхода позволяет создавать особо экономичные гидроприводы (Load-Sensing — чувствительные к нагрузке).
for-engineer.info
Гидравлические регуляторы расхода | Статьи ГидроМаш
28 июля 2018
Регулировка расхода подачи гидронасоса доводится до заранее заданного значения, для чего в потоке подаваемой насосом рабочей жидкости монтируется дроссель, пропорциональный гидрораспределитель или другая измерительная диафрагма, перепад (разность) давлений на которой принимается за параметр регулирования.
Давление на входе в диафрагму одновременно подводится в левую торцовую полость регулирующего золотника и рабочую камеру малого установочного поршня.
Давление на выходе из диафрагмы (оно меньше давления на входе), подводится через трубопровод в правую торцовую полость регулирующего золотника (в пружинную полость гидравлического регулятора).
На установочных поршнях и регулирующем золотнике достигается равновесие сил.
Перепад давлений в положении на рисунке на диафрагме соответствует усилию натяжения пружины регулятора.
Через дросселирующую кромку регулятора расхода (Х) идет слив потока управления, что создает в камере большого поршня определенное давление. Статор удерживается в стабильном положении.
При увеличении проходного сечения диафрагмы перепад давлений уменьшится, т.е. пружина сместит регулирующий золотник в направлении закрытия дросселирующей кромки, что увеличит давление в камере большого поршня.
Статор сдвигается по направлению увеличения эксцентриситета, что увеличивает подачу насоса. Увеличение потока в напорной линии увеличивает разность давлений Ар на используемой измерительной диафрагме до момента наступления нового стабильного состояния.
Разность давлений на измерительной диафрагме будет соответствовать настраенному усилию пружины регулятора.
В регуляторах давления и расхода могут быть использованы разные установочные механизмы (механического. гидравлического или электрического типа).
Возврат к списку
www.ugm74.com
Регулятор гидравлических насосов с переменным рабочим объемом
_______________________________________________________________________________________
В силовых гидроприводах при регулировании
потока рабочей жидкости потери мощности становятся актуальной задачей.
Дроссельное регулирование генерирует большое количество тепла, которое
тратится впустую. При этом дизельное топливо в строительной спецтехнике
и потребляемая электроэнергия стационарного оборудования расходуются
весьма неэффективно.
Гидронасосы с переменным рабочим объемом позволяют изменять расход рабочей жидкости, затрачивая на это незначительную мощность. При длительных технологических операциях, когда изменение скоростей исполнительных механизмов машин требуется выполнять нечасто, оператор в состоянии отслеживать ход выполнения работ и управлять производительностью насоса.
Но динамичная работа машины требует очень быстрого регулирования расхода рабочей жидкости или поддержки его постоянного значения в условиях скачкообразного изменения давления. Оператору также трудно управлять гидравлическим насосом при выполнении точных работ.
В качестве примеров можно привести работу экскаватора, движение бульдозера или погрузчика в условиях строительной площадки, а также крана при монтаже тяжелых строительных конструкций.
Ограниченную физиологическую реакцию человека заменяет автоматика. Механическое управление насосами с переменным рабочим объемом выполняют различные регуляторы. Зарубежные специалисты часто называют эти устройства компенсаторами.
При изменении внешней нагрузки в зависимости от требуемых функций
регуляторы (компенсаторы) обеспечивают постоянную мощность, потребляемую
насосом от первичного двигателя, выработку им постоянного расхода или
поддержание постоянного давления. Регуляторы выполняют и более сложные
функции, оптимизируя работу гидропривода машины.
Регуляторы устанавливаются на насосы для открытых и закрытых гидросхем, управляют наклонной шайбой или наклонным блоком цилиндров аксиально-поршневых гидромашин. Конструкции их несколько различаются, но принцип работ одинаков.
Регуляторы используются на аксиально-поршневых гидронасосах с широкой линейкой рабочих объемов от 10 см3 и более с давлением до 35,0 МПа (350 бар). Регуляторы монтируются непосредственно на корпусе насоса.
Очень часто используются типовые регуляторы на аксиально-поршневых насосах с наклонной шайбой и наклонным блоком цилиндров, а также на гидронасосах с наклонной шайбой, оснащенный регулятором потока. Этот тип насоса предназначен для открытых гидросхем.
Он широко используется в различных гидравлических машинах и оборудовании и является одним из самых распространенных на мировом рынке машиностроительной гидравлики. Его максимальное рабочее давление обычно составляет 28,0 МПа, а пиковое давление – 35,0 МПа.
Рис. 1. Конструктивная схема регулятора потока
Регулятор потока обеспечивает постоянный расход рабочей жидкости при изменении давления нагрузки. Типовой регулятор монтируется на корпусе аксиально-поршневого насоса и управляет двумя пилотными потоками. На рис. 1 показана принципиальная конструкция такого регулятора потока, а его гидравлическая схема приведена на рис. 2.
Регулятор потока состоит из двух дросселирующих золотников (пропорциональных клапанов 3/2), установленных в корпусе. С одного торца каждый золотник поджат пружиной. Пружина пилотного (верхнего на рис. 1) золотника имеет небольшую жесткость, а пружина золотника ограничения максимального давления (нижнего на рис. 1) – силовая.
Рис. 2. Гидравлическая схема регулятора
Пружинная полость пилотного золотника (левая на рис. 1) соединена с противоположной (правой на рис. 1) через дроссель, выполненный внутри его шейки. Пружинная полость золотника ограничения давления соединена со сливом.
Противоположные торцевые полости золотников (правые на рис.1) связаны с линией нагнетания аксиально-поршневого насоса. В корпусе регулятора выполнены стабилизирующие дроссели. Рабочая жидкость из регулятора поступает в управляющий плунжер насоса, который перемещает наклонную шайбу (рис. 2).
Противоположный возвратный подпружиненный плунжер всегда стремится вернуть наклонную шайбу в исходное положение, соответствующее максимальному рабочему объему насоса. Жесткость пружины пилотного золотника регулятора очень маленькая.
Но чтобы сдвинуть этот золотник, помимо небольшого сопротивления пружины необходимо преодолеть гидравлическую силу, действующую на его торец. Эта сила зависит от величины давления в пружинной полости, которое меньше, чем в противоположной. Его значение определяется величиной перепада давления на дросселе внутри шейки золотника.
Пилотный клапан с учетом действия на его золотник слабой пружины и разницы давления настраивается на 1,0-3,0 МПа, в зависимости от условий применения аксиально-поршневого насоса. Пружина золотника ограничения давления силовая и настроена на 25,0-28,0 МПа. Рассмотрим работу регулятора потока, у которого пилотный клапан настроен на давление 2,0 МПа.
Гидронасос при пуске вырабатывает максимальный расход. Рост давления в гидросистеме перемещает дросселирующий пилотный золотник влево, и рабочая жидкость, поступая в управляющий плунжер, отклоняет шайбу, уменьшая рабочий объем насоса, снижая его расход.
При достижении величины давления 2,0 МПа пилотный золотник полностью открывает свои рабочие окна. Рабочая жидкость отклоняет шайбу в положение, соответствующее установленной величине расхода насоса. Расход резко падает. В этот момент в насосе возникает гидроудар.
На рис. 3 показана схема регулятора, позволяющая плавно осуществлять пуск гидронасоса. В этом устройстве при отключенном электромагнитном клапане Y1 давления в торцевых камерах верхнего золотника р1 и р3 равны, поэтому при его росте до величины настройки клапана ограничения давления пружина пилотного золотника удерживает его от перемещения влево.
Рис. 3. Схема управления регулятором
При включении электромагнитного клапана Y1 подпружиненная полость пилотного золотника регулятора изолируется от линии нагнетания аксиально-поршневого гидронасоса. Перемещение пилотного золотника в левую сторону сдерживает только слабая пружина. Он вытесняет рабочую жидкость из подпружиненной торцевой полости через дроссель на слив.
Такое демпфирование позволяет очень быстро, но равномерно, без колебаний, перемещаться пилотному золотнику. Он сразу же открывает доступ рабочей жидкости в управляющий плунжер, который мгновенно перемещает наклонную шайбу в положение, соответствующее выбранной величине расхода. Таким образом, обеспечивается плавный пуск насоса, без гидравлических ударов.
Рассмотрим принцип двухступенчатого управления регулятором потока. На рис. 4 показана схема такого регулятора. При выключенных электромагнитных клапанах Y1, Y2, Y3 на пилотный золотник действует управляющее давление величиной не выше 2,0 МПа, т.е. регулятор работает по вышеописанному принципу.
Рис. 4. Схема регулятора с двухступенчатым управлением
Первая ступень управления регулятором осуществляется следующим образом. При вращении аксиально-поршневого насоса включается электромагнитный клапан Y1. Пропорциональный электрический сигнал Y2, управляющий предохранительным клапаном, увеличивается до максимума, ограничивая пилотное давление значением 25,0 МПа.
Управляющий поток от насоса проходит через внутренние отверстия пилотного золотника в его правую торцевую полость и одновременно через дроссель в левую подпружиненную. Из нее по внутренним каналам управляющий поток через предохранительный клапан под давлением 25,0 МПа направляется на слив. В правой торцевой полости пилотного золотника давление больше, чем в левой (за счет потери на дросселе), поэтому он смещается влево.
Проходное сечение уменьшается, перепад давления на кромках пилотного золотника увеличивается, в управляющем плунжере давление становится меньше, и возвратный плунжер отклоняет шайбу в положение уменьшения рабочего объема, соответствующее небольшому расходу. Аксиально-поршневой насос работает при давлении 25,0 МПа, но при малом расходе.
Включение электромагнитного клапана Y3 приводит в действие вторую ступень управления регулятором. При таких условиях регулятор устанавливает наклонную шайбу в положение, соответствующее половине рабочего объема, т.е. насос вырабатывает половину потенциального расхода.
Когда включается электромагнит Y3, давление в правой торцевой камере пилотного золотника будет немного падать, позволяя ему перемещаться вправо, уменьшая перепад давления на дросселирующих кромках. В управляющем плунжере давление увеличится, и он отклонит шайбу, увеличив рабочий объем на величину, соответствующую половине производительности аксиально-поршневого гидронасоса.
Описанные регуляторы потока во многом используются в гидросистемах с практически постоянным давлением нагрузки. Но существует большое количество типов машин и оборудования, в гидросистемах которых давление нагрузки всегда меняется в широком диапазоне. В таких случаях используются регуляторы, чувствительные к изменениям нагрузки.
Они эффективно сохраняют мощность машин, особенно при минимальных значениях давлений нагрузки. Такие регуляторы не являются слишком сложными и работают по известным принципам. Мы знаем, что величина потока, проходящего через дроссель, определяется перепадом давления (Δр = р1 – р2).
Разность давления между р1 и р2 преобразовывается в расход рабочей жидкости, который, воздействуя на регулятор, будет изменять скорость гидродвигателя. Поэтому регулятор должен поддерживать перепад давления постоянным независимо от изменения давления нагрузки.
Тогда и расход, поступающий в гидродвигатель, сохранится постоянным. Обратимся к схеме регулятора на рис. 5, на котором ясно видны изменения. Здесь подпружиненная полость пилотного золотника через Х-порт регулятора соединена с линией нагнетания, снабжающей рабочей жидкостью гидродвигатель (на схеме – гидромотор).
Рис. 5. Регулятор с LS системой управления
Отметим, что на приведенной схеме показан сам принцип соединения канала LS с регулятором. Сигнал LS, получаемый регулятором, может подаваться из различных точек гидросистемы в зависимости от особенностей конструкции машины.
В исходном положении насос будет разгружен. При подаче электросигнала Y2 на пропорциональный клапан рабочий поток от гидронасоса направится в гидродвигатель. Давление р2 будет интенсивно расти до величины, необходимой гидродвигателю. Одновременно растет давление в LS канале и,следовательно, в пружинной полости пилотного золотника.
Смещаясь вправо, он заставляет давление р1 повышаться. В результате на пропорциональном электроуправляемом клапане Y1 установится перепад давления (Δр = р1 – р2), равный величине настройки пилотного клапана регулятора, т.е. в нашем примере 2,0 МПа.
Вне зависимости от роста или падения давления в гидродвигателе перепад давления на клапане Y1сохранится постоянным, поэтому расход рабочей жидкости в гидродвигатель не будет изменяться. Но чтобы увеличить или уменьшить расход, т.е. скорость гидродвигателя, необходимо изменить величину перепада давления на пропорциональном клапане Y1.
Это достигается изменением величины электрического сигнала управления,
подаваемого на пропорциональный электроуправляемый клапан Y1.
Изменение площади проходного сечения клапана приводит к изменению
величины перепада давления на нем (Δр), в результате изменяется расход
(Q) в
гидродвигатель.
Рис. 6. Распределение мощности в насосе с LS регулятором
Рисунок 6 иллюстрирует распределение мощности в гидронасосе с LS регулятором. Графики показывают, что при управлении насоса LS регулятором экономится большое количество мощности.
Потери возникают только при перепаде давления на электроуправляемом
пропорциональном клапане. Но они незначительны по сравнению с общей
мощностью насоса. Помимо описанных существуют и другие типы регуляторов:
давления, мощности и т.п., которые реализовывают различные
характеристики управления насосами. Но принцип работы всех регуляторов
идентичен.
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
specautotex.ru
Гидравлические регулятоpы pасхода | ООО «УралПромСнабКомплект»
Регуляторы расхода МПГ55-1М (трехлинейные), регуляторы расхода МПГ55-2М, МПГ55-3М и ПГ-62 (двухлинейные) предназначены для поддержания установленной скорости перемещения рабочих органов в гидросистемах станков и других машин.
Регуляторы расхода М (А, Б) ПГ55-1М имеют предохранительный клапан для ограничения давления в рабочей магистрали соответственно 6, 3, 10, 20 Мпа в зависимости от исполнения.
Регуляторы расхода МПГ55-2М не имеют предохранительного клапана. Регуляторы расхода МПГ55-3М имеют обратный клапан для свободного пропуска рабочей жидкости в обратном направлении.
Регуляторы расхода ПГ55-62 с распределителем и обратным клапаном имеют обратный клапан для свободного пропуска рабочей жидкости в обратном направлении и дополнительный золотник, управляющийся от кулачка, что позволяет механически отключать и включать регулятор расхода в работу.
Наименование, тип, модель | Условный проход, мм | Ном. давление, МПа | Ном. расход, л/мин | Габариты, мм | Масса, кг |
МПГ55-22М | 10 | 20 | 25 | 108х106х94 | 4,5 |
МПГ55-24М | 16 |
| 100 | 137х126х108 | 8 |
МПГ55-25М | 20 |
| 200 | 181х166х132 | 15,5 |
МПГ55-32М | 10 |
| 25 | 112х106х94 | 4,5 |
МПГ55-34М | 16 |
| 100 | 147х126х108 | 80,7 |
МПГ55-12М (МАПГ55-12М; МБПГ55-12М) | 10 | 6,3 (10; 20) | 25 | 160х110х94 | 4,5 |
МПГ55-14М (МАПГ55-14М; МБПГ55-14М) | 16 |
| 100 | 164х126х108 | 8 |
МПГ55-15М (МАПГ55-15М; МБПГ55-15М) | 20 |
| 200 | 207х166х132 | 16 |
2МПГ55-12 | 10 | 20 | 20 | 104х110х90 | 5 |
2МПГ55-14 | 20 |
| 80 | 137х128х103 | 8,5 |
ПГ55-62 (с распредел. и обрат. клап.) | 10 |
| 40 | 165х132х124 | 6,5 |
www.upsk-59.ru
| Тормозной дроссель | ||||||||||||||||||||||||
| —Дроссель K4WA/C является тормозным дросселем с механическим управлением с резьбовыми присоединительными отверстиями BSPP для установки в трубопроводную магистраль на гидравлических линиях. —Обычно этот дроссель используется для изменения скорости гидравлического привода с большой на малую или для медленной остановки. —В нерабочем состоянии дроссель обычно открыт и позволяет жидкости свободно проходить из отверстия P в отверстие A. При нажатии на ролик клапана поток частично или полностью перекрывается. —Дроссель всегда поставляется со встроенным обратным клапаном, который позволяет осуществлять свободное прохождение обратного потока из отверстия A в отверстие P. | ||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||
| Клапан переключения скорости потока (высокая/низкая), управляемый роликом | ||||||||||||||||||||||||
| —Клапан CP1R*-W используется для выбора и регулировки высокой/низкой скорости гидравлического привода посредством механического ролика. —Регулировка низкой рабочей скорости достигается путем использования клапана регулирования расхода скомпенсированного по давлению. Специальная форма отверстий регулировки позволяет осуществлять точную регулировку даже при очень низких значениях расхода. —Диапазон регулирования расхода находится в пределах трех оборотов ручки, которая может быть зафиксирована в любом положении с помощью винта. —Возможны две конфигурации данного клапана: CP1RA, в нормальном состоянии открыт CP1RС, в нормальном состоянии закрыт —Клапан поставляется со встроенным обратным клапаном, который позволяет осуществлять свободное прохождение потока в обратном направлении. | ||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||
| Трехлинейные регуляторы расхода, скомпенсированные по давлению и температуре | ||||||||||||||||||||||||
| —Клапан RPC-T3 является трехлинейным регулятором расхода скомпенсированным по давлению и температуре. —Этот клапан позволяет регулировать расход рабочей жидкости, подаваемой на исполнительный механизм, путем сброса потока, превышающего необходимый для исполнительного механизма, в любой момент времени. Вследствие этого снижается потребление энергии, которое соответствует каждому текущему прохождению цикла. Избыточный поток рабочей жидкости возвращается обратно в резервуар при том же давлении, что и в системе, а не при давлении предохранительного клапана. —По требованию возможна поставка вариантов с однооборотной регулировочной ручкой (RPC**/M), со встроенным клапаном максимального давления (RPCQ*) и с электромагнитным клапаном для разгрузки всего потока (RPCQM* – см. параграф 6). | ||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||
| Регуляторы расхода, скомпенсированные по давлению и температуре | ||||||||||||||||||||||||
| —Клапан RPC является регулятором расхода скомпенсированным по давлению и температуре. —Расход регулируется с помощью калиброванной регулировочной ручки, которая изменяет раскрытие зазора и которую можно зафиксировать в любом положении с помощью винта. —Диапазону регулирования расхода соответствует шесть оборотов ручки, с указанием числа сделанных оборотов. По требованию возможна поставка варианта RPC1*/M с однооборотной регулировочной ручкой. | ||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||
| Трехлинейный регулятор расхода, скомпенсированный по давлению и температуре | ||||||||||||||||||||||||
| —Трехлинейные регуляторы расхода скомпенсированные по давлению и температуре служат для регулировки потока, подаваемого на исполнительный механизм, и для сброса потока обратно в резервуар при том же давлении что и в системе , а не при давлении предохранительного клапана в случае, если расход превышает требуемый. —Диапазону регулировки расхода соответствует три оборота ручки, указатель показывает число сделанных оборотов. По требованию возможна поставка варианта RPC1*/M с однооборотной регулировочной ручкой. —Регулировочная ручка может быть зафиксирована в любом положении диапазона регулирования при помощи винта. | ||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||
| Регулятор расхода, скомпенсированный по давлению и температуре | ||||||||||||||||||||||||
| —Клапан RPC1 является регулятором расхода скомпенсированным по давлению и температуре. —Расход регулируется с помощью калиброванной регулировочной ручки, которая изменяет клиновой зазор, и которую можно зафиксировать в любом положении. Ход регулирования составляет три оборота, по желанию заказчика возможен вариант RPC1*/M с ходом регулирования в один оборот. —Имеется семь вариантов данного клапана с различными диапазонами регулирования расхода от 0,5 л/мин до 30 л/мин. | ||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||
| Дроссель одностороннего действия | ||||||||||||||||||||||||
| —Дроссели серий RSN* и RSN*-I представляют собой магистральные дроссели одностороннего действия, устанавливаемые либо непосредственно в трубопроводной магистрали, либо в виде встраиваемых элементов с резьбовым соединением для блочной установки. —Регулирование расхода с помощью данных дросселей осуществляется за счет установленной в цилиндрическом седле конической иглы, конструкция которой обеспечивает хорошую линейность регулирования. —Данные дроссели можно использовать также в качестве односторонних отсечных клапанов, поскольку они обеспечивают хорошую изоляцию потока при полном закрытии. При этом они также обеспечивают свободное прохождение потока в противоположном направлении. —Дроссели в обязательном порядке оснащаются регулировочной ручкой с возможностью фиксации в любом положении по мере необходимости при помощи поперечного стопорного винта. | ||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||
| Дроссель двойного действия | ||||||||||||||||||||||||
| —Клапаны серий RS* и RS*-I представляют собой магистральные дроссели, устанавливаемые либо непосредственно в трубопроводной магистрали, либо в виде встраиваемых элементов с резьбовым соединением для блочной установки. —Регулировка расхода с помощью данных дросселей осуществляется перемещения в цилиндрическом седле конической иглы, конструкция которой обеспечивает хорошую линейность регулировки потока. —Данные дроссели можно использовать также в качестве отсечных клапанов, поскольку они обеспечивают хорошую изоляцию потока при полном закрывании. —Дроссели оснащены регуляторами с возможностью фиксации в любом положении по мере необходимости при помощи поперечного стопорного винта. | ||||||||||||||||||||||||
|
www.spectr-om.ru
Добавить комментарий